İnterdijital kapasitör yüklü geniş bantlı mikroşerit bant durduran filtre tasarımı

Öz

Bu makalede, kompakt bir yapıya sahip geniş bantlı bant durduran mikroşerit filtre tasarımı önerilmektedir. Önerilen filtre, kıvrılmış mikroşerit hatlarla oluşturulmuş menderes biçimli açık halka rezonatörün alt kenarına kapasitif yükleme yapılarak tasarlanmaktadır. Giriş-çıkış portları birbirine yüksek empedansa sahip bir iletim hattı ile bağlı olup, kapasitif yükleme bu hatta interdijital kapasitörler vasıtasıyla yapılmaktadır. Tasarlanan filtrede durdurma bandının üst ve alt frekanslarında oluşturulan yansıma sıfırları sayesinde yüksek seçicilik elde edilebilmektedir. Bu yansıma sıfırlarının kontrolü devredeki çeşitli parametrelerdeki değişimlerle sağlanmaktadır. Ayrıca, durdurma bandı içerisinde iki adet iletim sıfır mevcuttur. Durdurma bandının bant genişliği ve merkez frekansı da kontrol edilebilmektedir. Tasarlanan filtre, önerilen çalışmaların geçerliliğinin ortaya konulabilmesi amacıyla 10.2 bağıl dielektrik sabitine ve 1.27 mm taban kalınlığına sahip RT/Duroid malzeme üzerinde imal edilmiştir. Yaklaşık 2.57 GHz merkez frekansında 1.22 GHz bant genişliğine sahip filtrenin ölçüm sonuçlarının simülasyon sonuçlarıyla oldukça iyi bir uyum içerisinde olduğu gözlenmiştir. Ölçüm sonuçlarında yansıma kaybı ve bant içi araya girme kaybı sırasıyla -0.3 dB ve -20 dB’den daha iyi olacak şekilde elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Mikroşerit,Filtre,Bant durduran,Geniş bant

Interdigital capacitor loaded wideband bandstop microstrip filter design

Abstract

In this paper, a wideband microstrip bandstop filter design having a compact size is proposed. The proposed filter is designed by making a capacitive loading to the bottom side of a meandered open loop resonator formed by folded microstrip transmission lines. Input-output ports are connected to each other with a high impedance transmission line and capacitive loading is achieved by interdigital capacitors to this transmission line. In the designed filter, high selectivity can be obtained by means of reflection zeros occurred at the upper and lower frequencies of the stopband. Control of those reflection zeros is achieved by the changes in various parameters of the circuit. Besides, there are two transmission zeros inside the stopband. Bandwidth and center frequency of the stopband can also be controlled. In order to prove the validity of the proposed study, the designed filter was fabricated on an RT/Duroid substrate having a dielectric constant of 10.2 and a thickness of 1.27 mm. Measured results of the filter with a center frequency of approximately 2.57 GHz and a bandwidth of
1.22 GHz have been observed in a very good agreement with the simulated results. In the measurements, return loss and in-band insertion loss have been obtained as -0.3 dB and better than -20 dB, respectively.

Keywords

• Microstrip,Filter,Bandstop,Wideband

Kaynakça

1. Hong JS, Lancaster MJ. Microstrip Filters for RF/Microwave Applications. New York, USA, Wiley, 2001.
2. Pozar DM. Microwave Engineering. New York, USA, Wiley, 2005.
3. Gorur A, Karpuz C. "Uniplanar compact Wideband Bandstop filter". IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 13(3), 114-116, 2003.
4. Mandal MK, Divyabramham K, Velidi VK. "Compact wideband bandstop filter with five transmission zeros". IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 22(1), 4-6, 2012.
5. Ren SW, Wu LS, Peng HL, Mao JF. "A new wideband elliptic bandstop filter with cross coupling". IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 25(10), 639-641, 2015.
6. Ren SW, Wu LS, Peng HL, Mao JF. "Quasi-Elliptic wideband bandstop filter using stepped-ımpedance coupled line". IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 25(6), 364-366, 2015.
7. Liang L, Liu Y, Li J, Li S, Yu C, Wu Y, Su M. "A novel wide-stopband Bandstop filter with sharp-rejection characteristic and analytical theory". Progress in Electromagnetics Research C, 40, 143-158, 2013.
8. Chen FC, Li RS, Qiu JM, Chu QX. "Sharp-Rejection wideband bandstop filter using stepped impedance resonators". IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, 7(3), 444-449, 2017.

9. Hsieh MY, Wang SM. "Compact and wideband microstrip bandstop filter". IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 15(7), 472-474, 2005.
10. Gorur AK, Karpuz C, Ozdemir PO, Karaca Z. "A novel compact triple-mode microstrip bandstop filter with adjustable reflection zeros". Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings (APMC), Seoul, South Korea, 5-8 November 2013.
11. Shaman H, Hong JS. "Wideband bandstop filter with cross-coupling". IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 55(8), 1780-1785, 2007.
12. Rao M, Wu Y, Wang W, Liu Y. "Design of compact Wideband high-selectivity band-stop filter based on coupled lines". Progress In Electromagnetics Research C, 53, 55-66, 2014.
13. Chen H, Jiang D, Chen X. "Wideband bandstop filter using hybrid microstrip/CPW-DGS with via-hole connection". Electronics Letters, 52(17), 1469-1470, 2016.
14. Sahin EG, Gorur AK, Karpuz C, Gorur A. "A novel compact wideband bandstop filter design using a dual-mode square loop resonator". Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings (APMC), New Delhi, India, 5-9 December 2016.
15. Sonnet User’s Manual, Version 14, Sonnet Software, North Syracuse, NY, June 2011.